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概论 1

第一章 超声探鱼基础 5

§1．1 声波 5

1．1．1 声波与振动 5

1．1．2 声波的波长和强度 5

1．1．3 声级 6

§1．2 超声波在海中的传播 7

1．2．1 海水中的声速 7

1．2．2 超声在海中的传播损失 8

§1．3 海底和鱼群对超声波的反射 9

1．3．1 基本物理现象 9

1．3．2 海底反射 12

1．3．3 鱼体反射 13

§1．4 空化和多普勒频移 15

1．4．1 空化作用 15

1．4．2 多普勒频移 16

1．5．2 噪声的计量 19

§1．5 海中的噪声 19

1．5．1 噪声的类型 19

1．5．3 噪声的频谱级 20

§1．6 超声探鱼的基本原理 21

1．6．1 利用回波测定距离 21

1．6．2 发射脉冲宽度与垂直分辨力 21

1．6．3 声束应有一定的指向性 22

1．6．4 贴近海底的掩蔽区 24

1．6．5 探鱼时选用超声频率的理由 24

1．6．6 垂直探鱼仪的基本组成部分 24

第二章 换能器 26

§2．1 换能器材料 26

2．1．1 压电材料 26

2．1．2 电致伸缩材料 26

2．1．3 磁致伸缩材料 29

2．2．1 锆钛酸铅圆片形换能器 31

§2．2 换能器的结构 31

2．2．3 铁氧体矩形换能器 33

2．2．2 镍片矩形换能器 33

§2．3 换能器的特性 35

2．3．1 工作频率 35

2．3．2 指向性 39

2．3．3 接收灵敏度 44

2．3．4 效率 44

2．3．5 阻抗 45

2．3．6 换能器输出的极限声强 46

2．3．7 换能器基阵 47

§2．4 换能器的测试 51

2．4．1 声场中测量 51

2．4．2 换能器电参数测量 53

§3．1 发射波形分析 65

3．1．1 脉冲调制波的频谱 65

第三章 发射机 65

3．1．2 等幅波和衰减波 66

3．1．3 发射机电路结构的基本程式 67

§3．2 等幅波振荡器 67

3．2．1 振荡电路基本形式 67

3．2．2 对振荡器的基本要求 68

§3．3 脉冲振荡典型电路 69

3．3．1 直接断开电路方式 69

3．3．2 自激间歇振荡方式 70

3．3．3 脉冲激励振荡方式 71

§3．4 发射功率放大电路 76

3．4．1 电子交连式功率放大 76

3．4．2 晶体管功率放大 76

3．4．3 电子管功率放大 80

§3．5 发射机与换能器的匹配 83

3．5．1 匹配的一些基本概念 83

3．5．2 换能器机械谐振时的等效电路 83

3．5．3 发射机输出电路 84

3．5．4 匹配计算 86

§3．6 国产探鱼仪常用发射机电路 88

3．6．1 67型探鱼仪发射机电路 88

3．6．2 69型探鱼仪发射机电路 89

第四章 接收机 93

§4．1 有关接收机的一些基础知识 93

4．1．1 回波的一些特性 93

4．1．2 接收机的主要指标 94

§4．2 接收电路基本型式 96

4．2．1 直接放大式 97

4．2．2 载频外差式 97

4．2．3 视频触发式 97

§4．3 讯号输入电路 99

4．3．1 对输入电路的基本要求 99

4．3．2 各种实用输入电路 105

4．4．1 前置放大 108

§4．4 接收放大电路 108

4．4．2 变频放大 114

4．4．3 视频放大 116

§4．5 输出电路 117

4．5．1 交流输出电路 118

4．5．2 直流输出电路 119

§4．6 辅助电路 120

4．6．1 白线电路 120

4．6．2 微分甄别电路 123

4．6．3 时变增益(TVG)电路 125

第五章 电源 128

§5．1 探鱼仪的外部和内部电源 128

5．1．1 船电 128

5．1．2 接收机对电源的要求 129

5．1．3 发射机对电源的要求 129

5．1．4 其他部分的电源 129

§5．2 整流设备 130

5．1．5 探鱼仪电源方框图 130

5．2．1 整流电路基本部件 131

5．2．2 整流电路 133

§5．3 调压、稳压设备 137

5．3．1 稳压管及其稳压电路 137

5．3．2 串联式晶体管稳压电路 140

5．3．3 简单的调压器 143

5．3．4 交流电源过压调节器 144

§5．4 变流设备 147

5．4．1 旋转变流机 147

5．4．2 晶体管变流器 150

第六章 机械记录器 156

§6．1 记录笔运行机构 156

6．1．1 圆弧式 157

6．1．2 直线式 158

6．1．4 圆筒螺旋式 159

6．1．3 凸轮式 159

§6．2 发射同步触发方式 160

6．2．1 机械触点 160

6．2．2 干簧管触发 160

6．2．3 电磁感应 161

6．2．4 光电效应 161

§6．3 稳速电动机 162

6．3．1 直流电动机 162

6．3．2 交流电动机 167

6．3．3 步进电动机 168

§6．4 记录纸 170

6．4．1 湿式记录纸 170

6．4．2 干式记录纸 172

§6．5 卷纸机构 172

6．5．1 蜗轮蜗杆的减速机构 173

6．5．2 棘轮减速机构 174

§6．6 记录器实例 175

7．1．1 步进式记录器 178

第七章 垂直探鱼仪的某些进展 178

§7．1 指示方式上的改进 178

7．1．2 多针式记录器 180

7．1．3 彩色显示器 186

§7．2 收发系统中的某些改进 188

7．2．1 双频率探鱼 188

7．2．2 远距离无线电控制方式 189

7．2．3 换能器声束可变 190

7．2．4 探鱼仪中计算机技术的应用 192

§7．3 垂直探鱼仪中的一些问题 194

7．3．1 调频探鱼 194

7．3．2 底鱼探测 194

7．3．3 探测频率可变 195

7．3．4 鱼群计数和鱼类识别 195

7．3．5 海上声波干扰问题 196

8．1．1 电路方框图 199

8．1．2 基本结构单元 199

§8．1 步进式水平探鱼仪 199

第八章 水平探鱼仪 199

§8．2 扫描式水平探鱼仪 206

8．2．1 步进式的主要弱点及其解决途径 206

8．2．2 扫描式的基本工作原理 208

8．2．3 电路方框图 209

8．2．4 扫描声纳的特点 211

§8．3 多波束水平探鱼仪 211

8．3．1 基本工作原理 211

8．3．2 电路方框图 213

8．3．3 多波束声纳与步进和扫描声纳的对比 215

8．3．4 多波束渔用声纳机型 216

第九章 网口探鱼仪 221

§9．1 从测网位到在网口直接探鱼 221

9．1．1 网位仪 221

9．1．2 从网位仪到网口探鱼仪 222

§9．2 有线式网口探鱼仪 223

9．2．1 整套设备部件 224

9．2．2 技术特性 224

9．2．3 扫描式网口探鱼仪 226

§9．3 无线式网口探鱼仪 226

9．3．1 仪器各部件的基本功能 226

9．3．2 整机系统和技术特性 229

9．3．3 FUR-200/400型电路简述 229

9．4．1 有线式单换能器向下探测记录 236

§9．4 网口探鱼仪映象记录 236

9．4．2 无线式双换能器向上、向下探测记录 239

第十章 安装 241

§10．1 整机安装 241

10．1．1 探鱼仪安装原则 241

10．1．2 整机安装联接 242

10．1．3 防止干扰 246

10．1．4 船上接地 247

10．2．1 航行噪声的声源及其传播途径 250

§10．2 航行噪声的产生和防止 250

10．2．2 降低航行噪声的措施 251

10．2．3 导流罩 252

§10．3 换能器安装 253

10．3．1 换能器安装原则 253

10．3．2 水密措施 255

10．3．3 平底安装 255

10．3．4 船底突出安装 257

10．3．5 舷侧安装 264

10．3．6 升降式换能器安装 265

第十一章 使用 268

§11．1 初次校验性使用 268

11．1．1 静态检查 268

11．1．2 室内通电检验 268

11．1．3 港内通电检验 270

11．2．1 船电电压 271

§11．2 探鱼仪主要特性的运用 271

11．2．2 增益控制 272

11．2．3 工作频率 272

11．2．4 发射脉冲宽度 273

11．2．5 白线调节 274

11．2．6 时变增益(TVG) 275

11．2．7 自动增益控制(AGC) 276

§11．3 水平探测特点 276

11．3．1 能搜索船四周一定距离内的海域 276

11．3．2 换能器操纵系统 277

11．3．3 水平探测的水声特点 278

§11．4 探鱼仪在海洋捕捞中的作用 279

11．4．1 拖网作业 280

11．4．2 围网作业 282

11．4．3 其他作业 283

§11．5 探鱼仪在淡水捕捞中的应用 283

11．5．1 淡水中探测的一些声学特性 283

11．5．2 探鱼仪在湖库捕捞中的应用 284

11．5．3 湖库用探鱼仪的某些技术特性 285

11．5．4 湖库探测中存在的一些问题 285

第十二章 映象判读 287

§12．1 映象判读的基本要素 287

12．1．1 声波所占的空间 287

12．1．2 回波持续的时间 288

12．1．3 记录回波的强度 289

§12．2 各类映象的基本特征 290

12．2．1 零位线 290

12．2．2 海底线 290

12．2．3 鱼群 292

12．2．4 噪声和干扰 296

§12．3 易与鱼群混淆的目标 298

12．3．1 散射层映象 298

12．3．2 小鱼映象 298

12．4．1 判读时要有时空概念 299

12．3．3 暗礁、沉船 299

§12．4 水平记录映象 299

12．4．2 从干扰背景中判读目标讯号 300

§12．5 各种记录映象 301

图12．5．1—12．5．31 301

第十三章 探测能力 308

§13．1 垂直探测能力的计算 308

13．1．1 发射声源级 309

13．1．2 传播损失 310

13．1．3 目标强度 312

13．1．4 噪声级 317

13．1．5 讯噪比 321

13．1．6 计算举例 322

§13．2 垂直探测能力的海上临界测试法 324

13．2．1 几种灵敏度的使用状态 324

13．2．2 临界测试法的前提和依据 325

13．2．3 最大测深能力的测试方法 326

13．2．4 最大探鱼能力的测试方法 330

§13．3 水平探测能力的计算 334

13．3．1 混响 334

13．3．2 水平探测方程 338

13．3．3 计算举例 340

附录 346

14．1 探鱼仪型号编码含义及示例 346

14．2 海况等级表 347

14．3 鱼群水平长度与船速、纸速的关系 348

14．4 重要鱼类栖息深层临界水温谱 348

14．5 部分国产垂直探鱼仪技术特性 349

14．6 部分国内外水平探鱼仪技术特性 350

14．7 部分国产探鱼仪实物外形及内部结构 351

14．8 部分国产垂直探鱼仪技术特性 355

参考资料 363